火星上的水在大气层，火星的大气层寒冷而稀薄，它的大气层中只存有微量水蒸气，其中大部分水蒸气在下层大气中。由于中层大气通常很冷，因此它会阻止水蒸气穿过它而上升到上层大气中。当火星南半球进入夏季时，水蒸气会非常容易地穿过中层大气从而上升到上层大气中，紧接着，来自太阳的紫外线会将穿过来的一部分水蒸气分解成氢(H)和羟基自由基(OH)，从而无可挽回地逃逸进太空之中。